專利名稱：一種用于環(huán)路熱管的柔性毛細(xì)芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于環(huán)路熱管進(jìn)行熱量傳輸?shù)娜嵝悦?xì)芯。
背景技術(shù)：
環(huán)路熱管和常規(guī)熱管一樣，是一種依靠工質(zhì)的蒸發(fā)和冷凝來(lái)進(jìn)行換熱的傳熱裝 置，有著很高的導(dǎo)熱性，良好的等溫性，可以在小溫差下實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸大量熱量。與常規(guī) 熱管相比，環(huán)路熱管只在蒸發(fā)器內(nèi)布置有毛細(xì)芯結(jié)構(gòu)，氣態(tài)工質(zhì)管路和液態(tài)工質(zhì)管路完全 分離，減少了運(yùn)行管路內(nèi)工質(zhì)流動(dòng)的阻力，提高了環(huán)路熱管的熱量傳輸能力和傳輸距離，其 傳遞的熱流量比傳統(tǒng)熱管至少大一個(gè)數(shù)量級(jí)；同時(shí)，環(huán)路熱管布置更加靈活，可提供一定的 反重力高度。隨著電子、計(jì)算機(jī)和IT行業(yè)的迅猛發(fā)展，電子元器件的體積越來(lái)越小，集成度 越來(lái)越高，從而導(dǎo)致了電子元器件上熱流密度也越來(lái)越大；一方面電子行業(yè)的迅速發(fā)展要 求尺寸更小的散熱裝置，另一方面熱流密度的提高又要求散熱裝置具有更高的傳熱能力。目前使用最多的毛細(xì)芯是采用某種金屬粉末在一定的高溫條件下燒結(jié)而成，如最 常用的是鎳粉，這些金屬粉末在高溫?zé)Y(jié)過(guò)程中依靠原子擴(kuò)散而結(jié)合在一起，同時(shí)在燒結(jié) 過(guò)程中粉末之間保持一定的松散度從而在燒結(jié)成的毛細(xì)芯內(nèi)產(chǎn)生多孔結(jié)構(gòu)。要將環(huán)路熱管 更好地應(yīng)用于電子元器件的冷卻，滿足電子元器件越來(lái)越高的集成度和越來(lái)越大的熱流密 度的要求，環(huán)路熱管的小型化和微型化成為一種必然的發(fā)展趨勢(shì)。環(huán)路熱管微小型化要求 安裝在蒸發(fā)室內(nèi)的毛細(xì)芯不但要能提供足夠的毛細(xì)吸力，還要具有更高的強(qiáng)度以避免微小 型毛細(xì)芯在制造加工過(guò)程和使用過(guò)程中易出現(xiàn)的斷裂或破碎現(xiàn)象。對(duì)于微小型環(huán)路熱管而 言，其蒸發(fā)器的尺寸相應(yīng)的減小，安裝在蒸發(fā)器內(nèi)的毛細(xì)芯的尺寸受到限制，毛細(xì)芯厚度變 薄，采用傳統(tǒng)燒結(jié)工藝制造的毛細(xì)芯機(jī)械強(qiáng)度難以保證；尤其是對(duì)于具有特殊要求的復(fù)合 毛細(xì)芯，采用金屬燒結(jié)的方法在很薄的壁面厚度方向上制造出復(fù)合層非常困難。

發(fā)明內(nèi)容
為了在降低微小型環(huán)路熱管毛細(xì)芯尺寸的同時(shí)，又能保持毛細(xì)芯具有足夠的機(jī)械 強(qiáng)度，本發(fā)明提供了一種軟纖維紡織或編織柔性毛細(xì)芯，該毛細(xì)芯不僅具有很高的機(jī)械強(qiáng) 度，同時(shí)還具有良好的柔韌性。本發(fā)明的一種用于環(huán)路熱管的柔性毛細(xì)芯，其關(guān)鍵技術(shù)是該柔性毛細(xì)芯是由纖細(xì) 軟纖維構(gòu)成的纖維織物；所述纖細(xì)軟纖維是碳纖維、或表面具有金屬鍍層的碳纖維、或高強(qiáng) 度化學(xué)纖維、或表面具有金屬鍍層的高強(qiáng)度化學(xué)纖維；所述柔性毛細(xì)芯為單層或多層纖維 織物，其中多層纖維織物可以由上述不同軟纖維或軟纖維束組合構(gòu)成復(fù)合柔性毛細(xì)芯；對(duì) 于圓筒狀毛細(xì)芯是將上述纖細(xì)軟纖維紡織或編織成片狀纖維織物，再將片狀纖維織物纏繞 在支撐管上，構(gòu)成圓筒狀毛細(xì)芯，或者將上述纖細(xì)軟纖維直接紡織或編織成圓筒狀纖維織 物，構(gòu)成圓筒狀毛細(xì)芯。由于該毛細(xì)芯是采用軟纖維紡織或編織而成，纖維和纖維之間存在一定的間隙， 所以采用該方法制造的柔性毛細(xì)芯具有一定的孔隙率，其孔隙率的大小和毛細(xì)芯的厚度，可以通過(guò)改變纖維或纖維束之間的間隔，或者采用不同直徑的纖維或纖維束來(lái)改變。由于 所用軟纖維直徑可以非常細(xì)，所以采用紡織或編織的方法制造的柔性毛細(xì)芯可以做得非常 薄，而不用擔(dān)心像金屬燒結(jié)薄壁毛細(xì)芯那樣會(huì)存在斷裂或破碎等問(wèn)題。另外，采用紡織或編 織的方法可以方便地制造出多層復(fù)合毛細(xì)芯，比如可以采用多層疊加的辦法，或者直接通 過(guò)改變紡織或編織過(guò)程的工藝參數(shù)以及在不同的層面上采用不同直徑或材料的纖維或纖 維束的辦法來(lái)制造沿厚度方向上特性不同的復(fù)合毛細(xì)芯。本發(fā)明的有益效果是利用紡織或編織的方法將纖細(xì)軟纖維織成柔性毛細(xì)芯，在 制造壁厚很薄的毛細(xì)芯的同時(shí)，可以保持其具有高的機(jī)械強(qiáng)度，且由于該毛細(xì)芯具有良好 的柔韌性，克服了采用傳統(tǒng)金屬燒結(jié)工藝制造的薄壁毛細(xì)芯易斷裂和破碎的缺點(diǎn)，特別適 合于制造微小型環(huán)路熱管用薄壁毛細(xì)芯。該柔性毛細(xì)芯即可以用于圓柱形蒸發(fā)室也可以用 于平板形蒸發(fā)室。另外，采用紡織或編織方法制造的柔性毛細(xì)芯，可以很方便地制造出沿厚 度方向特性不同的復(fù)合毛細(xì)芯。由于該柔性毛細(xì)芯是采用紡織或編織方法制作，所以制造 方便，特別適應(yīng)于大批量生產(chǎn)，可以有效地降低毛細(xì)芯的制造成本。本發(fā)明特別適合于為散熱量集中、而尺寸又小或者安裝空間受限的微小型電子元 器件提供散熱的微小型環(huán)路熱管。


圖1為采用柔性毛細(xì)芯制造圓筒狀毛細(xì)芯的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為采用柔性毛細(xì)芯制造平板狀毛細(xì)芯的結(jié)構(gòu)示意圖3為采用柔性毛細(xì)芯制造平板狀復(fù)合毛細(xì)芯的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為頂層柔性毛細(xì)芯，2為薄壁開(kāi)孔支撐管，3為圓筒狀毛細(xì)芯，4為平板狀毛 細(xì)芯，5為中間層柔性毛細(xì)芯，6為平板狀復(fù)合毛細(xì)芯。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述
圖1所示為采用紡織或編織方法制造的軟纖維片狀柔性毛細(xì)芯構(gòu)成圓筒狀毛細(xì)芯的 實(shí)施例，在該實(shí)施例中，采用紡織或編織的方法將所述的軟纖維織成片狀纖維織物，構(gòu)成片 狀柔性毛細(xì)芯1，將片狀柔性毛細(xì)芯纏繞在一壁面上開(kāi)有通孔的薄壁開(kāi)孔支撐管2上，從而 構(gòu)成具有所需厚度的圓筒狀毛細(xì)芯3。圓筒狀毛細(xì)芯的厚度由纏繞的片狀纖維織物的厚度 和層數(shù)決定；作為一個(gè)特殊實(shí)施例，也可以采用紡織或編織的方法直接將所述軟纖維織成 所需厚度的圓筒狀毛細(xì)芯。圖2所示為采用紡織或編織方法制造的軟纖維片狀柔性毛細(xì)芯構(gòu)成平板狀毛細(xì) 芯的實(shí)施例，在該實(shí)施例中，采用紡織或編織的方法將所述的軟纖維織成片狀纖維織物，構(gòu) 成片狀柔性毛細(xì)芯1，將多層片狀柔性毛細(xì)芯疊加在一起，從而構(gòu)成具有所需厚度的平板狀 毛細(xì)芯4。作為一個(gè)特殊實(shí)施例，也可以采用紡織或編制的方法，直接將所述軟纖維織成具 有所需厚度的平板狀毛細(xì)芯。圖3所示為采用紡織或編織方法制造的軟纖維片狀柔性毛細(xì)芯構(gòu)成平板狀復(fù)合 毛細(xì)芯的實(shí)施例，在該實(shí)施例中，采用紡織或編織的方法將所述軟纖維織成片狀纖維織物， 構(gòu)成片狀柔性毛細(xì)芯；其中頂層柔性毛細(xì)芯1和中間層柔性毛細(xì)芯5采用不同的紡織或編織工藝或者采用不同直徑或材料的軟纖維或軟纖維束制造而成，將具有不同厚度、孔隙率 和材料的片狀柔性毛細(xì)芯1和5疊加構(gòu)成具有所需厚度的平板狀多層復(fù)合毛細(xì)芯6。作為 一個(gè)特殊實(shí)施例，也可以通過(guò)在沿厚度方向上采用不同尺寸或材料的軟纖維或纖維束，利 用紡織或編織的方法直接將其織成具有復(fù)合層效果的片狀纖維織物，從而構(gòu)成沿厚度方向 上具有不同孔隙率、不同孔徑和不同導(dǎo)熱系數(shù)的平板狀多層復(fù)合毛細(xì)芯。
權(quán)利要求
1.一種用于環(huán)路熱管的柔性毛細(xì)芯，其特征在于該柔性毛細(xì)芯是由纖細(xì)軟纖維構(gòu)成 的纖維織物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于環(huán)路熱管的柔性毛細(xì)芯，其特征在于所述纖細(xì)軟纖維 是碳纖維、或表面具有金屬鍍層的碳纖維、或高強(qiáng)度化學(xué)纖維、或表面具有金屬鍍層的高強(qiáng) 度化學(xué)纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的用于環(huán)路熱管的柔性毛細(xì)芯，其特征在于該柔性毛細(xì) 芯為單層或多層纖維織物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述的用于環(huán)路熱管的柔性毛細(xì)芯，其特征在于所述多層 纖維織物由不同的軟纖維或軟纖維束組合構(gòu)成復(fù)合柔性毛細(xì)芯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的用于環(huán)路熱管的柔性毛細(xì)芯，其特征在于將所述纖細(xì) 軟纖維紡織或編織成片狀纖維織物，再將片狀纖維織物纏繞在支撐管上，構(gòu)成圓筒狀毛細(xì) 芯，或?qū)⑺隼w細(xì)軟纖維直接紡織或編織成圓筒狀纖維織物，構(gòu)成圓筒狀毛細(xì)芯。
全文摘要
一種用于環(huán)路熱管的柔性毛細(xì)芯，該柔性毛細(xì)芯是利用高強(qiáng)度的纖細(xì)軟纖維，采用紡織或編織的方法將軟纖維織成片狀纖維織物，構(gòu)成柔性毛細(xì)芯。該柔性毛細(xì)芯不僅在厚度方向上可以非常薄，而且具有很高的機(jī)械強(qiáng)度及良好的柔韌性，該柔性毛細(xì)芯即可以用于圓柱形蒸發(fā)室，也可以用于平板形蒸發(fā)室。采用紡織或編織方法制造的柔性毛細(xì)芯，可以很方便地制造出沿厚度方向具有不同孔隙率、不同孔徑和不同導(dǎo)熱系數(shù)的復(fù)合毛細(xì)芯。本發(fā)明特別適合于為散熱量集中、尺寸又小或者安裝空間受限的微小型電子元器件提供散熱的微小型環(huán)路熱管。
文檔編號(hào)F28D15/04GK102062554SQ201110029700
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者欒濤, 鄒勇 申請(qǐng)人:山東大學(xué)